电力电子技术/教育部高等职业教育示范专业规划教材·电气工程及自动化类专业 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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龙志文 编

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• 电源
• 变流器

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111168997

版次：1

商品编码：11326525

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-02-01

用纸：胶版纸

页数：181

正文语种：中文

内容简介

　　《电力电子技术/教育部高等职业教育示范专业规划教材·电气工程及自动化类专业》共分7章，主要包括：电力电子器件及其驱动保护电路，可控整流电路，逆变电路，PWM脉宽调制变频电路，直流斩波电路，交一交变换电路及软开关技术，电力电子装置应用实例。从实际应用的角度较为系统地介绍了电力电子器件及各种应用技术。各章均附有小结、思考题与习题。
　　《电力电子技术/教育部高等职业教育示范专业规划教材·电气工程及自动化类专业》可作为高职高专电气自动化技术、机械制造与自动化、供电技术等专业的教材及其他相近专业的教材或教学参考书，亦可供从事电力电子技术工作的工程技术人员参考。

目录

前言
本书常见符号说明
绪论
第1章 电子电力器件及其驱动、保护电路
1.1 电力电子器件概述
1.2 电力二极管
1.3 晶闸管
1.4 全控型电力电子器件
1.5 电力电子器件的驱动
1.6 电力电子器件的保护
本章小结
思考题与习题

第2章 可控整流电路
2.1 单相可控整流电路
2.2 三相可控整流电路
2.3 变压器漏抗对整流电路的影响
2.4 晶闸管触发电路
2.5 触发电路与主电路的同步
2.6 大功率可控整流电路
本章小结
思考题与习题

第3章 逆变电路
3.1 电力电子器件的换流方式
3.2 有源逆变电路
3.3 无源逆变电路
3.4 负载换流型逆变电路
3.5 电压型逆变电路
3.6 电流型逆变电路
本章小结
思考题与习题

第4章 PwM脉宽调制变频电路
4.1 PwM控制的基本原理
4.2 单相PWM逆变电路
4.3 三相桥式PWM逆变电路
4.4 PwM变频系统中的功率接口
4.5 PWM控制大规模单片集成电路
本章小结
思考题与习题

第5章 直流斩波电路
5.1 直流斩波电路工作原理
5.2 直流斩波器基本电路
5.3 直流斩波电路应用实例
5.4 多相多重斩波电路
5.5 间接直流变流电路
本章小结
思考题与习题

第6章 交一交变换电路及软开关技术
6.1 交流调压电路
6.2 交一交变频电路
6.3 软开关技术
本章小结
思考题与习题

第7章 电力电子装置应用实例
7.1 开关电源
7.2 有源功率因数校正装置
7.3 不间断电源
7.4 晶闸管中频电源
7.5 通用变频器
本章小结
思考题与习题
参考文献

前言/序言

现代电力电子技术：驱动绿色能源与智能生活的基石 在科技飞速发展的今天，电力电子技术已悄然渗透到我们生活的方方面面，成为支撑现代工业、信息技术、新能源和智能交通等领域不可或缺的核心支撑。本书旨在深入浅出地揭示电力电子技术的核心原理、关键器件、典型电路及前沿应用，为读者构建一个全面而系统的知识体系，使其能够深刻理解并掌握这一赋能未来的关键技术。 一、 電力电子技术概览：从原理到器件的深度探索 电力电子技术的核心在于利用半导体器件对电能进行高效、可控的转换与管理。本书将从最基础的概念入手，逐步深入到复杂的理论体系。 电力电子系统的基本功能与构成： 我们将首先阐述电力电子技术在现代社会中的重要作用，例如电能的变换（AC-DC、DC-AC、DC-DC、AC-AC）、电能的开关控制、电能的功率调节等。清晰地介绍一个典型的电力电子系统通常由控制电路、驱动电路、功率开关器件以及必要的外围电路（如滤波、散热、保护等）构成，并强调各部分之间的协同工作原理。 电力电子器件的核心技术： 功率半导体器件是电力电子技术的核心“心脏”。本书将详尽介绍各类主流功率器件的物理特性、工作原理、优缺点及选用原则。 二极管： 从最基础的整流二极管到高速开关的肖特基二极管，我们将分析其单向导电性，以及在整流、续流等电路中的应用。 晶闸管（SCR）及其触发控制： 深入剖析晶闸管的门极控制特性，理解其“导通后关断难”的特点，并重点介绍如何通过触发电路实现可靠的导通与关断，以及在相控整流、交流功率控制中的应用。 双极型晶体管（BJT）与功率MOSFET： 详细阐述这两种电压控制型器件的工作机理，对比它们的导通压降、开关速度、驱动要求和散热特性，重点解析MOSFET在开关电源、DC-DC变换器中的广泛应用，以及其栅极驱动电路的设计要点。 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）： 作为BJT和MOSFET的结合体，IGBT兼具高输入阻抗和高承载能力，本书将深入分析其工作原理、优缺点，并探讨其在电机驱动、高功率逆变等领域的关键作用。 新型电力电子器件： 展望和介绍碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带半导体材料的特性，探讨它们在提高功率密度、降低损耗、提升耐高压和耐高温能力方面的巨大潜力，以及在未来电力电子系统中的发展趋势。 电力电子变换电路的基本拓扑： 掌握各种基本变换电路是构建复杂电力电子系统的基础。本书将系统介绍以下核心变换器。 AC-DC变换（整流电路）： 从单相半波、全波整流到三相桥式整流，详细分析其工作原理、输出电压纹波、滤波要求，以及有源功率因数校正（APFC）技术的意义与实现。 DC-DC变换： 这是电力电子技术中最具代表性的部分。我们将深入剖析： 降压变换器（Buck Converter）： 分析其基本工作原理，理解占空比与输出电压的关系，以及电感和电容的储能和滤波作用。 升压变换器（Boost Converter）： 阐述其工作机制，如何利用电感实现电压的升高，以及其在电池充电、DC-DC升压等应用中的重要性。 升降压变换器（Buck-Boost Converter）： 分析其同时实现升压和降压的功能，以及其在不同工作模式下的行为。 多端口变换器与隔离型变换器： 介绍如Flyback、Forward、Half-bridge、Full-bridge等隔离型DC-DC变换器的工作原理，重点分析隔离技术在安全性和多路输出方面的优势，并探讨更复杂的DC-DC拓扑结构，如Cuk、SEPIC、Zeta等。 DC-AC变换（逆变电路）： 讲解单相、三相逆变器的基本结构和工作原理，重点介绍PWM（脉冲宽度调制）控制技术，包括SPWM（正弦脉冲宽度调制）、三电平、多电平等先进的PWM策略，以及如何实现输出电压幅值和频率的可控性，并讨论逆变器与电网同步的技术。 AC-AC变换： 介绍交流调压器（AC Voltage Regulator）和直接变频器（Cycloconverter）的工作原理，以及它们在特定工业控制中的应用。 二、 控制策略与系统设计：实现高效稳定的电力电子系统 电力电子系统的性能不仅仅取决于功率器件，更在于其精密的控制策略。 开关电源的控制理论： 深入分析PID（比例-积分-微分）控制器的原理及其在开关电源中的应用，理解闭环控制如何实现输出电压的稳定。我们将探讨电流模式控制、电压模式控制以及混合模式控制等不同控制方式的优劣，以及如何通过环路补偿技术提高系统的动态响应速度和稳定性。 调制技术在逆变器中的应用： 重点讲解PWM（脉冲宽度调制）技术，包括SPWM、SVM（空间矢量调制）等，阐述它们如何通过改变开关器件的通断时间来精确控制输出电压的幅值、频率和相位，从而实现高质量的交流输出。 电力电子系统的可靠性设计与保护： 介绍各种可能的故障模式，如过压、过流、过温等，以及相应的保护措施，包括软启动、限流、短路保护、过温保护等。强调EMI（电磁干扰）的产生机理和抑制方法，以及如何进行热设计，确保电力电子设备在各种环境下都能稳定可靠地运行。 系统仿真与建模： 介绍利用PSIM、MATLAB/Simulink等专业仿真软件对电力电子电路进行建模和仿真的方法，这有助于在设计阶段预测系统性能，优化参数，降低开发成本和风险。 三、 前沿技术与应用领域：赋能绿色能源与智能未来 电力电子技术是推动社会进步的关键力量，其应用领域正不断拓展和深化。 新能源发电系统： 光伏发电： 详细阐述光伏阵列的特性，以及MPPT（最大功率点跟踪）控制技术在光伏逆变器中的应用，如何最大化地从太阳能电池板获取能量。介绍并网逆变器、离网逆变器以及储能一体化光伏系统的结构与原理。 风力发电： 分析风力发电机组与电网的连接方式，以及双馈异步发电机、永磁同步发电机等在风力发电中的应用，重点介绍风力发电变流器的控制策略。 储能系统： 探讨各种储能技术（如锂离子电池、铅酸电池、超级电容器等）与电力电子接口的匹配，重点介绍DC-DC变换器和DC-AC逆变器在电池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS）中的作用，以及储能系统在削峰填谷、提高电网稳定性方面的贡献。 电动汽车（EV）与混合动力汽车（HEV）： 车载电源系统： 详细分析电动汽车中的DC-DC变换器（用于给车载低压系统供电）、DC-AC逆变器（驱动电机）和AC-DC变换器（用于电池充电），以及OBC（车载充电机）的设计。 电机驱动与能量回收： 探讨高效率电机驱动技术，以及能量回收制动（再生制动）的原理与实现。 智能电网与微电网： 柔性交流输电系统（FACTS）与高压直流输电（HVDC）： 介绍这些先进的电力传输技术如何利用电力电子器件提高电网的输送能力、稳定性和可靠性。 微电网的能量管理： 探讨微电网的组成、控制模式（孤岛运行、并网运行），以及电力电子变换器在微电网能量调度、电压频率控制中的核心作用。 工业自动化与智能制造： 电机调速与伺服系统： 深入分析变频器在电机无级调速中的应用，以及伺服驱动器在精密运动控制中的作用。 工业电源与电源供应： 介绍各种工业用开关电源、UPS（不间断电源）的原理和设计。 智能家电与消费电子： 阐述电力电子技术在LED照明、电源适配器、家用电器中的节能与智能化应用。 四、 学习方法与实践指导：从理论到实践的桥梁 本书不仅注重理论知识的深度，更强调实践能力培养。 案例分析与工程实例： 通过分析实际的电力电子产品设计与应用案例，帮助读者理解理论知识在工程实践中的落地。 实验指导与仿真练习： 提供必要的实验指导，鼓励读者动手实践，利用仿真软件进行电路设计与验证，巩固所学知识。 问题与讨论： 每章节后设置思考题和讨论题，引导读者深入思考，加深对知识的理解。 本书适合高等职业院校电气工程及其自动化、机电一体化、新能源等相关专业的学生，也适合从事电力电子技术研发、设计、应用及维护的工程师和技术人员阅读。通过学习本书，读者将能够建立起坚实的电力电子技术理论基础，掌握核心的设计与分析方法，并能洞察行业发展趋势，为未来在绿色能源、智能制造、新能源汽车等蓬勃发展的领域贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我当初拿到这本《电力电子技术》的时候，心里是有点忐忑的，毕竟“高等职业教育示范专业规划教材”这个名头听起来就很有分量，担心会太难。但翻开之后，惊喜就接踵而至了。这本书的编排逻辑非常清晰，循序渐进，从基本概念到复杂的系统应用，过渡得非常自然。我尤其欣赏它对不同拓扑结构DC-DC变换器和DC-AC逆变器的讲解，各种经典电路的原理分析、优缺点对比都做得非常细致，还有很多实际工程中会遇到的问题，比如寄生参数的影响、电磁兼容性等，书中也都有涉及，并且给出了相应的解决方案。让我印象深刻的是，书中还包含了大量的实验指导和仿真案例，这对于我们这种动手能力要求比较高的专业来说，简直是福音。自己动手实践，通过仿真软件验证理论，这种学习方式效率极高，也更容易加深理解。而且，书中的参考文献和拓展阅读的建议也非常丰富，对于想要深入研究的学生来说，提供了宝贵的资源。这本书不仅仅是一本教科书，更像是一位循循善诱的老师，引领我们一步步探索电力电子技术的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

这本《电力电子技术》给我的感觉就是“全面”且“系统”。它几乎涵盖了电力电子技术领域所有核心的知识点，从基础的功率半导体器件，到各种开关电源、变流器、逆变器等典型电路的设计与分析，再到相关的控制理论和应用实例，都讲解得相当详尽。我尤其喜欢书中关于“功率变换器拓扑结构”的梳理，作者很系统地介绍了不同类别的变换器，并对它们的性能、优缺点进行了深入的比较和分析，这让我能够清晰地认识到不同拓扑结构在不同应用场景下的适应性。此外，书中对“功率电子集成技术”的探讨也让我眼前一亮，这涉及到如何将多个功率器件和控制电路集成到一起，实现小型化、高效率的设计，这在现代电力电子设备中越来越重要。书中的一些实例分析，特别是针对工业现场的实际应用案例，让我能够更好地理解理论知识如何转化为实际的工程解决方案。虽然书中的篇幅不少，内容也比较丰富，但整体结构清晰，索引详细，查找信息非常方便。这本书无疑是一本值得反复阅读和参考的电力电子技术宝典。

评分☆☆☆☆☆

作为一名已经接触过一些电力电子课程的学生，我在阅读这本《电力电子技术》时，最大的感受就是它的“实用性”和“前瞻性”。这本书并没有停留在对基础理论的简单复述，而是紧密结合了当前电力电子技术的发展趋势和实际工程应用。比如，关于电力电子变换器的高效率设计、功率器件的选型与应用、以及一些先进的控制算法，书中都进行了深入的探讨。我特别注意到书中关于新能源发电并网技术的章节，讲解得非常到位，从并网控制策略到滤波补偿技术，都给出了清晰的阐述，这对于我未来从事新能源相关的工作非常有帮助。另外，书中对一些新兴技术，例如高频软开关技术、SiC和GaN器件的应用等，也都有所提及，这让我能够提前了解行业的前沿动态。这本书的语言风格也比较严谨，但又不失条理，大量的图表和公式能够帮助我更直观地理解抽象的概念。虽然有些部分需要反复研读才能完全消化，但这恰恰说明了其内容的深度和专业性。总的来说，这是一本非常适合职业教育领域学习者，能够快速提升专业能力，并为未来职业发展打下坚实基础的教材。

评分☆☆☆☆☆

这本《电力电子技术》真的让我大开眼界，虽然名字听起来有点硬核，但实际内容却深入浅出，非常适合我们这种刚接触电力电子领域的学生。书中从最基础的半导体器件特性讲起，像是二极管、晶闸管、MOSFET等等，每一类器件的原理、结构、工作特性都讲得特别透彻，配上清晰的图示，即使是之前完全没概念的人也能快速理解。而且，它不仅仅是理论的堆砌，更强调实际应用，比如开关电源、变频器、逆变器这些常见的电力电子设备，书里都详细讲解了它们的基本构成和工作原理，还有一些常用的控制策略。我特别喜欢书中那些精心设计的例题，它们将理论知识与实际问题紧密结合，通过解决这些问题，我不仅巩固了课堂上学到的知识，还学会了如何分析和设计简单的电力电子电路。书中的语言风格也很接地气，不会用太多晦涩难懂的术语，即使遇到一些复杂概念，作者也会用类比或者生活中的例子来解释，让人感觉学习的过程一点也不枯燥。总的来说，这本书为我打下了坚实的电力电子技术基础，让我对这个领域充满了学习的兴趣和信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的优点真的太多了，作为一名有一定基础的学习者，我更看重它在“理论深度”和“工程实践”之间的平衡。对于那些常见的电力电子电路，比如Buck、Boost、Flyback等，书中不仅给出了详细的原理分析，还深入探讨了它们的稳态和动态特性，甚至包括了一些非理想效应的影响。我特别赞赏书中关于“器件损耗分析”和“散热设计”的部分，这对于实际电路的优化和可靠性设计至关重要，而很多教材往往会忽略这些细节。另外，书中对“电磁干扰（EMI）”和“电磁兼容性（EMC）”的讲解也相当有价值，这在设计电力电子产品时是必须考虑的因素，作者提供了不少实用的设计原则和抑制方法。我还发现书中包含了许多关于“功率器件的可靠性”和“故障分析”的内容，这对于提高产品的稳定性和延长使用寿命非常有启发。这本书的语言风格严谨而又不失清晰，大量的示意图和波形图能够帮助我更直观地理解复杂的电路行为。总的来说，这是一本非常扎实的电力电子技术教材，不仅能教授我知识，更能培养我解决实际工程问题的能力。